При воздействии лазерным излучением на биообъект часть этого излучения отражается, другая рассеивается, третья поглощается, а четвертая проходит сквозь различные слои биологических тканей. (Рис. 1). Длина волны излучения определяет количественные соотношения между этими составляющими.
Рассеянное отражение и рассеяние внутрь ткани имеют место только для видимого (λ = 0,38 – 0,76 мкм) и ближнего инфракрасного излучения (λ = 0,76 – 1,50 мкм) /6/.
Рассеяние определяется степенью неоднородности структур ткани, каждая из которых имеет свой показатель преломления, отличный от показателя преломления окружающей среды.
Степень отражения, рассеяния и поглощения зависят от влажности, пигментации, кровенаполнения и отечности тканей.
В зависимости от длины волны на отражение приходится до 60% падающего излучения. Коэффициент отражения электромагнитного излучения кожными покровами человека зависит от различных причин. Так охлаждение участка воздействия снижает значение коэффициента отражения на 10-15 %; у женщин он на 5-7 % выше, чем у мужчин; у лиц старше 60 лет он ниже по сравнению с молодыми; увеличение угла падения луча ведет к возрастанию коэффициента во много раз. Существенное влияние на коэффициент отражения оказывает цвет кожных покровов: чем темнее, тем этот параметр меньше: на пигментированных участках он составляет 6-8 % /15/.
Поглощение света и глубина проникновения также различны и зависят, в первую очередь, от длины волны.
Глубина проникновения уменьшается по направлению от длинноволнового излучения к коротковолновому излучению (Рис. 2).
Так, проникающая способность излучения от ультрафиолетовой до оранжевой части оптического спектра постепенно увеличивается от 1 – 20 мкм до 2,5 мм, с резким увеличением глубины проникновения в красной части (до 20 – 30 мм) /15/, а коротковолновое инфракрасное излучение с длинами волн от 0,76 до 1,5 мкм относительно слабо поглощается биологическими тканями, и поэтому проникает в них глубоко, до 3 — 7 см /19/. Длинноволновое инфракрасное излучение с длинами волн от 10 до 400 мкм сильно поглощается различными слоями кожи, особенно эпидермисом, поэтому проникающая способность его небольшая /6/. Таким образом, ближнее инфракрасное и видимое излучение обладают наибольшей проникающей способностью при прочих равных условиях.
Пропускание излучения биотканями носит неоднородный характер в силу разной плотности расположения (“упаковки”) клеток и многократного переотражения излучения в тканях. Глубина проникновения излучения зависит также от типа ткани.
Проникновение имеет первостепенное значение для стимулирования глубокой мышечной, сосудистой, лимфатической и неврологических структур.
Терапевтический лазер по энергетическим параметрам оказывает действие, не повреждающее биосистему, но в то же время этой энергии достаточно для активации процессов жизнедеятельности организма. Лазерное излучение вызывает не только местную реакцию организма, но и оказывает общее нормализующее влияние на функцию всего организма, активизирует биосистему.
Для лучшего восприятия основные процессы и проявления низкоэнергетического лазерного воздействия сконцентрированы и условно разделены на соответствующие иерархические уровни живого организма /12/.
